Question

19．在测2.5V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时小亮连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V．

（1）请用笔画线将图中的电路连接完整；
（2）在连接电路时，有甲“10Ω 1A”和乙“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器乙接入电路，才能保证实验的顺利进行；
（3）在连接电路时，开关应断开，滑片P应移到B处（填“A”或“B”），闭合上开关之后，小亮发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元器件完好，那么可能的原因是滑动变阻器连入电路阻值太大，电路中电流较小，灯泡实际功率太小；
（4）小亮调节滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V，这时电流表的指针如图乙所示，其示数为0.3A，则该灯泡的额定功率是0.75W．
（5）小亮根据测量得到的多组实验数据，作出了小灯泡I-U图象，如图丙所示．结果发现图线不是直线，小亮很纳闷，请你帮助他分析原因灯泡的电阻随温度的变化而变化．

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；根据欧姆定律求出额定电流确定电流表的量程，且与灯泡串联，注意电表的正负接线柱；滑动变阻器连接线柱要一上一下串联入电路中．
（2）根据串联电路的电压特点求出小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻值，即可选择合适的滑动变阻器．
（3）连接电路时，开关断开，滑片移到滑动变阻器移到最大阻值，防止电路中电流过大烧坏电路元件．电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，连接电路时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡两端的电压很小，灯泡不能发光．
（4）根据电流表量程和分度值读出电流表的示数，根据公式P=UI可求灯泡的额定功率．
（5）图象不是直线说明电压与电流的比值即电阻是变化的，可以从影响电阻大小的因素进行分析．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选3V，且与灯泡并联；灯泡的额定电流约为
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，故电流表选0.6A的量程，且与灯泡串联，注意电表的正负接线柱；滑动变阻器连接线柱要一上一下串联如电路中．电路图如图所示．

（2）当灯正常发光时，电路中的电流约为I=0.25A，
滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
变阻器连入的电阻为R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，
所以滑动变阻器选20Ω 1A．
（3）为保护电路元件，实验前开关应断开、滑动变阻器应处于最大阻值处B端．
滑动变阻器与灯泡串联，滑片在阻值最大处，此时滑动变阻器两端的电压很大，灯泡两端的电压很小，所以灯泡不能发光．
（4）电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，由图知电流表示数示数是0.3A，
该灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）图线不是直线，可知电压和电流的比值是变化的．小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）乙；
（3）B；滑动变阻器连入电路阻值太大，电路中电流较小，灯泡实际功率太小；
（4）0.3；0.75；
（5）灯泡的电阻随温度的变化而变化．

点评 本题考查了探究灯泡额定功率的实验：实物图的连接、滑动变阻器的选择、实验的注意事项、电路故障的判断、电功率的计算和影响电阻大小的因素等，虽然涉及的知识点较多，但都是基本内容，所以平时要多注意基础知识的学习．